Методика расчета удельного годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий

1. Расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания в течение отопительного периода Q_от год (кВт·ч), следует определять по формуле

Q_wn год — общие теплопотери здания за отопительный период, кВт·ч, определяемые по 2;

Q_быт год — бытовые, внутренние теплопоступления в течение отопительного периода, кВт·ч,

определяемые по 6;

Q_инс год — теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода, кВт·ч, определяемые по 7;

коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций, рекомендуемые значения определяются по формуле:

n = 0,7+0,000025(ГСОП-1000) (2)

здесь ГСОП – градусо-сутки отопительного периода, определяемые по формуле:

где: t _от , z _от — среднесуточная температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, в сутках, отопительного периода, из СНиП 41-02-2003;

t _в – расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, из СНиП 41-01-2003.

коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в системах отопления; рекомендуемые значения:

в однотрубной системе с термостатами и с пофасадным авторегулированием на вводе или поквартирной горизонтальной разводкой;

в двухтрубной системе отопления с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе;

однотрубной системе с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе или в однотрубной системе без термостатов и с пофасадным авторегулированием на вводе, а также в двухтрубной системе отопления с термостатами и без авторегулирования на вводе;

в однотрубной системе отопления с термостатами и без авторегулирования на вводе;

в системе без термостатов и с центральным авторегулированием на вводе с коррекцией по температуре внутреннего воздуха;

в системе без термостатов и без авторегулирования на вводе — регулирование центральное в ЦТП или котельной;

—

коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанное с теплопотерями трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения, дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов, их дополнительными теплопотерями через зарадиаторные участки ограждений, повышенной температурой воздуха в угловых помещениях, равный:

=1,13

для многосекционных и других протяженных зданий;

=1,11

для зданий башенного типа;

=1,07

для зданий с отапливаемыми подвалами или чердаками;

=1,05

для зданий с отапливаемыми подвалами и чердаками, а также с квартирными генераторами теплоты.

коэффициент, учитывающий снижение теплопотребления жилых зданий при наличии поквартирного учета тепловой энергии на отопление, принимается до получения статистических данных фактического снижения ξ = 0,1для центральных систем отопления с измерением теплоотдачи на отопительном приборе или на стояке и ξ = 0,15 для квартирных систем отопления с измерением теплосчетчиком в целом на квартиру.

2. Общие теплопотери здания Q _тп год , кВт·ч, за отопительный период следует определять по формуле

где Q _огр год – трансмиссионные теплопотери через наружные ограждения за отопительный период, кВт·ч, определяемые по 3;

Q _инф год – теплопотери за счет вентиляционного воздухообмена с учетом инфильтрации за отопительный период, кВт·ч, определяемые по 4.

3. Трансмиссионные теплопотери через наружные ограждения , Q _огр год , кВт·ч, следует определять по формуле

где K _тр – общий трансмиссионный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания, Вт/(м 2 ·°С), определяемый по формуле:

(6)

A _ст ,

площадь (по наружному обмеру), м 2 , и приведенное сопротивление теплопередаче, м 2 ·°С/Вт, наружных стен (за исключением проемов);

А_ок ,

то же, заполнений светопроемов (окон, витражей, фонарей);

А_дв ,

то же, наружных дверей и ворот;

А_покр ,

то же, совмещенных покрытий (в том числе над эркерами);

А_черд ,

то же, чердачных перекрытий;

А_цок ,

то же, цокольных перекрытий;

А_{пр ,}

то же, перекрытий над проездами и под эркерами.

коэффициент, учитывающий зависимость положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху: для наружных стен, покрытий и перекрытий, контактирующих с наружным воздухом п=1; для чердачных перекрытий холодных чердаков и перекрытий над холодными подвалами, сообщающимися с наружным воздухом п=0,9; для чердачных перекрытий «теплых» чердаков и цокольных перекрытий техподполий и подвалов с разводкой в них трубопроводов систем отопления и горячего водоснабжения по формуле: n = ( t _в — t _в *)/( t _в — t _н р ) (7)

здесь t _в – то же , что и в формуле (3); t _в * –температура воздуха в чердаке или техподполье; t _н р – расчетная температура наружного воздуха, °С, принимаемая по СНиП 41-01-2003.

сумма площадей всех наружных ограждений отапливаемой оболочки здания, м 2 ;

то же, что и в формуле (3), °С·сут.

При проектировании полов по грунту или отапливаемых подвалов вместо А_цок, и перекрытий над цокольным этажом в формуле (6) подставляют площади и приведенные сопротивления теплопередаче стен, контактирующих с грунтом, и полов по грунту, разделенных по зонам согласно своду правил, и определяют соответствующие этим зонам А_цок и ;

4. Теплопотери за счет вентиляционного воздухообмена с учетом инфильтрации за отопительный период, Q _инф год , кВт·ч, следует определять по формуле:

количество приточного воздуха в здание при неорганизованном притоке, либо нормируемое значение при механической вентиляции, м 3 /ч, равное

а) жилых зданий с расчетной заселенностью квартир менее 20 м 2 общей площади на человека — 3 A _ж ;

б) других жилых зданий – 0,35· h _эт ·(А_кв), но не менее 30 т; где т – расчетное число жителей в здании;

в) общественных и административных зданий принимают условно: для административных зданий, офисов, складов и супермаркетов – 4 A _р ; для магазинов шаговой доступности, учреждений здравоохранения, комбинатов бытового обслуживания, спортивных арен, музеев и выставок – 5 A _р ; для детских дошкольных учреждений, школ, среднетехнических и высших учебных заведений – 7 A _р ; для физкультурно-оздоровительных и культурно-досуговых комплексов, ресторанов, кафе, вокзалов – 10 A _р ,

А_кв — общая площадь квартир без летних помещений, м 2 , к которым относятся спальни, детские, гостиные, кабинеты, библиотеки, столовые, кухни-столовые; для общественных и административных зданий – расчетная площадь (А_р), определяемая согласно СНиП 31-05 как сумма площадей всех помещений, за исключением коридоров, тамбуров, переходов, лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц и пандусов, а также помещений, предназначенных для размещения инженерного оборудования и сетей, м 2 ;

высота этажа от пола до потолка, м;

плотность внутреннего воздуха, кг/м 3 , принимаемая , (9)

здесь t _в – то же , что и в формуле (3);

число часов работы механической вентиляции в течение недели;

количество инфильтрующегося воздуха в здание через ограждающие конструкции, кг/ч: для жилых зданий – воздуха, поступающего в лестничные клетки в течение суток отопительного периода, определяемое согласно 5;

коэффициент учета влияния встречного теплового потока в светопрозрачных конструкциях, принимается для окон и балконных дверей равным:

k = 0,7 – с тройными раздельными переплетами;

k = 0,8 – с двойными раздельными переплетами;

k = 0,9 – со спаренными переплетами;

k = 1 –с одинарными переплетами;

число часов учета инфильтрации в течение недели, ч, равное 168 для зданий со сбалансированной приточно-вытяжной вентиляцией и в лестничной клетке жилого здания; (168 — n _вент ) для зданий, в помещениях которых поддерживается подпор воздуха во время действия приточной механической вентиляции;

удельная теплоемкость воздуха, равная 1,006 кДж/(кг·°С);

то же, что и в формуле (3), °С·сут;

= 0,28·24/168, здесь 24 — число часов в сутках; 168 — число часов в неделю.

5. Количество инфильтрующегося воздуха, поступающего в лестничную клетку жилого здания или в помещения общественного здания, G _инф , кг/ч, через неплотности заполнений проемов, полагая, что все они находятся на наветренной стороне, следует определять по формуле

(10)

соответственно суммарная площадь окон и балконных дверей и входных наружных дверей, м 2 ;

соответственно требуемое сопротивление воздухопроницанию окон и балконных дверей и входных наружных дверей, по своду правил;

соответственно расчетная разность давлений наружного и внутреннего воздуха для окон и балконных дверей и входных наружных дверей, определяемые по своду правил.

6. Бытовые теплопоступления в течение отопительного периода Q _быт год , кВт·ч, следует определять по формуле

удельная величина бытовых теплопоступлений на 1 м 2 площади жилых комнат (А_ж) или расчетной площади общественного здания (А_р), Вт/м 2 , принимаемая для:

а) жилых зданий с расчетной заселенностью квартир менее 20 м 2 общей площади на человека q _быт = 17 Вт/м 2 ;

б) жилых зданий с расчетной заселенностью квартир 45 м 2 общей площади и более на человека q _быт = 10 Вт/м 2 ;

в) других жилых зданий – по формуле

где N – количество жителей в доме;

г) для общественных и административных зданий бытовые теплопоступления учитываются по расчетному числу людей (90 Вт/чел), находящихся в здании, освещения (по установочной мощности) и оргтехники (при отсутствии данных 10-15 Вт/м 2 ) с учетом количества рабочих часов в неделю;

то же, что и в формуле (3), сут.

7. Теплопоступления через окна и фонари от солнечной радиации в течение отопительного периода Q _инс год , кВт·ч, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям, следует определять по формуле

( 13 )

коэффициенты относительного проникания солнечной радиации для светопропускающих заполнений соответственно окон и зенитных фонарей, принимаемые по паспортным данным соответствующих светопропускающих изделий; при отсутствии данных следует принимать по своду правил; мансардные окна с углом наклона заполнений к горизонту 45° и более следует считать как вертикальные окна, с углом наклона менее 45° — как зенитные фонари;

коэффициенты, учитывающие затенение светового проема соответственно окон и зенитных фонарей непрозрачными элементами заполнения, принимаемые по проектным данным; при отсутствии данных следует принимать по своду правил;

площадь светопроемов фасадов здания (глухая часть балконных дверей исключается), соответственно ориентированных по четырем направлениям (возможно по восьми), м 2 ;

площадь светопроемов зенитных фонарей здания, м 2 ;

средняя за отопительный период величина солнечной радиации на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированная по четырем (восьми) фасадам здания, кВт·ч/м 2 , определяется по методике свода правил;

средняя за отопительный период величина солнечной радиации на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности, кВт·ч/м 2 , определяется по своду правил.

8. Расчетный удельный расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий за отопительный период q_h. y. des , кВт·ч/м 2 , следует определять для жилых домов и общественных зданий с высотой этажа от пола до потолка менее 3,6 м:

q_h. y. des = /А_кв+пол (14)

для общественных и производственных зданий с высотой этажа более 3,6 м

q_h. y. des = / V_пол (15)

где —

расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания в течение отопительного периода, кВт·ч;

сумма общей площади пола квартир без летних помещений, включая полезную площадь встроенных нежилых помещений, или полезной площади помещений общественного здания, за исключением технических этажей и гаражей, м 2 ;

Отапливаемый объем полезной площади помещений здания, в который входят площади, занимаемые эскалаторными линиями и атриумами , м 3 .

9. Расчетный удельный годовой расход тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий следует сравнивать с нормируемым, q_h. y.req , кВт·ч/м 2 , в зависимости от года строительства значением, соответствующим требованиям постановления №18, и нормируемых градусо-суток отопительного периода региона строительства, приведенных в таблицах [6]. Там, где значения приводятся, отнесенные к градусо-суткам отопительного периода, θ _эн/эф y.req , Вт · ч/(м 2 · °C · сут), следует q_h. y.req находить из следующего уравнения

q_h. y.req = θ _эн/эф y.req ∙ ГСОП ∙10 -3 (16)

где ГСОП – нормируемые градусо-суток отопительного периода региона строительства, °C · сут.

В сравнении с базовым значением удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий, также приведенного в[6], устанавливается класс энергетической эффективности проекта здания по величине отклонения расчетного значения удельного годового расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию от базового уровня требований энергоэффективности, в соответствии с таблицей классов приказа Минрегионразвития от8 апреля 2011г. № 161.

10. Для общественных зданий после проверки уровня энергетической эффективности теплозащиты по удельным показателям нормируемого воздухообмена, с целью регламентации количества потребляемой энергии на вентиляцию, определяют расход тепловой энергии за отопительный период на отопление, вентиляцию, кондиционирование воздуха Q_{h + v} y , кВт·ч, и тепловые завесы Q_{h . c} y , кВт·ч, с учетом проектного значения расчетных расходов, и сравнивают с требуемым нормативным значением по следующей методике.

10.1 Находится условный объем приточного воздуха L _вент.у , м 3 /ч, исходя из проектных значений расчетных расходов тепловой энергии систем приточной вентиляции и кондиционирования воздуха с учетом эффективности устройств энергосбережения при нагреве приточного воздуха η_ут, по формуле (17):

(17)

где Q _{v 1} – расчетный расход тепловой энергии (установленная мощность) систем приточной вентиляции и кондиционирования воздуха из проекта ОВ, кВт, приведенный в энергетическом паспорте проекта здания в разделе «Общая информация»; при наличии воздушного отопления расчетную нагрузку делят на две части пропорционально разности температур приточного воздуха и 20°С, — она прибавляется к расчетной нагрузке отопления; разность в 20°С и расчетной наружной температуры прибавляется к вентиляционной нагрузке;

Q_{v 2} – то же, что и Q_{v 1} , но с утилизацией теплоты вытяжного воздуха для нагрева приточного;

η_ут – коэффициент эффективности устройств энергосбережения при нагреве приточного воздуха, назначает разработчик или по таблице 3.

с, ρ _вн – то же, что в формуле (9);

Таблица 3. Эффективность систем утилизации теплоты вытяжного воздуха для нагрева приточного